DE3537920C2 - Stabilizer with protection against transient overvoltages, the polarity of which is opposite to the polarity of the generator, in particular for use in motor vehicles - Google Patents

Stabilizer with protection against transient overvoltages, the polarity of which is opposite to the polarity of the generator, in particular for use in motor vehicles

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Description

Ein Stabilisator wird zwischen den Gene­ rator und die Last geschaltet, die aus den anderen elektroni­ schen Vorrichtungen des Fahrzeugs besteht, um eine Versor­ gungs-Gleichspannung zu erhalten, die unabhängig von dem von der Last aufgenommenen Strom ist.A stabilizer is placed between the genes rator and the load switched from the other electronics devices of the vehicle consists of a supplier to obtain DC voltage which is independent of that of is the current consumed.

Ein Stabilisator muß alle elektrischen Belastungen aufnehmen, die sich an seinem Eingang einstellen, und muß diese an seinem Ausgang unterdrücken. Insbesondere muß er zu seinem Schutz und zum Schutz der Last die gefährlichen positiven und negativen Überspannungen aufnehmen, die sich in der elektrischen Schal­ tung des Kraftfahrzeuges ergeben. Ein starker, negativer Span­ nungsimpuls wird beispielsweise beim Abklingen des zusammenbre­ chenden Feldes der Lichtmaschine (Feldzusammenbruch oder "field decay") erzeugt, wenn der Hauptschalter der Schaltung (Zündschlüssel) geöffnet wird, während die induktiven Lasten (Feldwicklungen der Lichtmaschine, Zündung, elektrische Motoren) mit dem Stabilisator verbunden sind. Ein elektroni­ scher Stabilisator müßte die hohen, negativen Überspannungen aufnehmen, indem er sich wie ein geöffneter Schalter verhält.A stabilizer must absorb all electrical loads, who adjust at his entrance, and must at his Suppress exit. In particular, he must protect and to protect the load the dangerous positive and negative Surges record in the electrical scarf result of the motor vehicle. A strong, negative chip voltage impulse is, for example, when the collapse alternating field (field breakdown or "field decay ") generated when the main switch of the circuit (Ignition key) is opened while the inductive loads (Alternator field windings, ignition, electrical Motors) are connected to the stabilizer. An electronic shear stabilizer would have the high, negative overvoltages record by acting like an open switch.

Für die Anwendungsfälle, bei denen ein verhältnismäßig hoher Ausgangsstrom gefordert ist, wird ein elektronischer Stabilisa­ tor eingesetzt, dessen Leistungsendstufe aus einem bipolaren PNP-Leistungstransistor besteht. Dieser Stabilisator hat einen hohen Versorgungswirkungsgrad, weil der relative Minimal-Span­ nungsabfall vom Eingang zum Ausgang ("drop-out" oder Abfallspannung) gleich der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung (VCESAT) des PNP-Transistors ist, was beim gegenwärtigen Stand der Technik die minimal erreichbare Abfallspannung ist.For applications where a relatively high output current is required, an electronic stabilizer is used, the power output stage of which consists of a bipolar PNP power transistor. This stabilizer has a high supply efficiency because the relative minimum voltage drop from input to output ("drop-out" or drop voltage) is equal to the collector-emitter saturation voltage (V CESAT ) of the PNP transistor, which is the current state of the art is the minimum achievable drop voltage.

Der als Endstufe verwendete PNP-Transistor kann ein lateraler PNP-Transistor oder ein vertikaler PNP-Transistor mit isolier­ tem Kollektor sein. Letzterer hat eine größere Stromdichte als ersterer sowie eine höhere Stromverstärkung, so daß sein Ein­ satz vorteilhaft ist, weil er eine kleinere Siliziumfläche ein­ nimmt und am Ausgang des Stabilisators einen höheren Strom ab­ gibt. Allerdings hat ein vertikaler PNP-Transistor mit isolier­ tem Kollektor eine Sperrichtungsdurchbruchspannung des Ba­ sis-Emitter-Überganges (VEBO), die erheblich geringer ist als diejenige eines lateralen PNP-Transistors, weshalb er nicht in der Lage ist, hohe negative Überspannungen aufzunehmen, da er sich als offener Schalter verhält. Diese Überspannungen verursa­ chen nämlich den Durchbruch seines Basis-Emitter-Übergangs.The PNP transistor used as an output stage can be a lateral PNP transistor or a vertical PNP transistor with an insulated collector. The latter has a greater current density than the former and a higher current gain, so that its use is advantageous because it takes up a smaller silicon area and gives off a higher current at the output of the stabilizer. However, a vertical PNP transistor with an insulated collector has a reverse breakdown voltage of the base-emitter junction (V EBO ), which is considerably lower than that of a lateral PNP transistor, which is why it is unable to absorb high negative overvoltages, because it behaves as an open switch. These overvoltages cause the breakdown of its base-emitter junction.

Bei elektronischen Stabilisatoren, deren Leistungsstufe aus ei­ nem vertikalen PNP-Transistor mit isoliertem Kollektor besteht, wird zur Vermeidung der Zerstörung des Transistors bei starken negativen Überspannungen für gewöhnlich eine Schutzeinrichtung eingebaut, von der nachfolgend noch ein Ausführungsbeispiel er­ läutert wird und die die genannten Überspannungen begrenzt. Die­ se Schutzeinrichtung nimmt jedoch eine sehr große Fläche ein, die mit der Fläche vergleichbar ist, welche der PNP-Leistungs­ transistor benötigt, so daß ihre Kosten verhältnismäßig groß sind und es wirtschaftlich ungünstig ist, in einer einzigen in­ tegrierten Schaltung sowohl die Leistungskomponenten, d. h. den PNP-Transistor und seine Schutzeinrichtung, als auch die übri­ gen Komponenten des Stabilisators einzubauen. In the case of electronic stabilizers, the power level of which is made from egg a vertical PNP transistor with an insulated collector, is used to avoid destruction of the transistor at strong negative overvoltages are usually protective devices installed, of which he still has an embodiment is refined and limits the overvoltages mentioned. The However, this protective device takes up a very large area, which is comparable to the area of which the PNP power transistor needed, so their cost is relatively large are and it is economically unfavorable to have one in tegrated circuit both the power components, d. H. the PNP transistor and its protective device, as well as the rest components of the stabilizer.  

Aus der Druckschrift DE 27 15 330 A1 ist eine Schutzschaltung für einen Spannungsregler bekannt, bei dem in der Masseanschlußleitung des Reglers ein Widerstand vorgesehen ist. Zwischen dem reglerseitigen Ende des Widerstandes und dem Reglereingang ist eine Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode angeordnet. Bei einer auftretenden Überspannung wird diese über die Zenerdiode und den Widerstand abgeleitet.From the document DE 27 15 330 A1 is a protective circuit for known a voltage regulator, in which in the ground lead of Regulator a resistor is provided. Between the controller side End of the resistor and the controller input is a diode, preferably arranged a zener diode. When an occurring This becomes overvoltage via the Zener diode and the resistor derived.

Aus der Druckschrift US-PS 35 71 608 ist eine Schutzschaltung bekannt, die in der Masseanschlußleitung des Reglers einen PNP-Transistor aufweist, der mit seinem Emitter an Masse und mit seinem Kollektor an den Eingang des Reglers angeschlossen ist. Die Basis dieses Transistors ist über eine Zenerdiode und einen Widerstand an den Eingangsanschluß der Schaltung geschaltet.A protective circuit is known from US-PS 35 71 608, a PNP transistor in the regulator's ground lead has with its emitter to ground and with its collector the input of the controller is connected. The base of this transistor is through a zener diode and a resistor to the input terminal the circuit switched.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Spannungsstabilisator zu schaffen, dessen Leistungsendstufe aus einem vertikalen PNP-Transistor mit isoliertem Kollektor besteht, der eine Schutzeinrichtung gegen negative Überspannungen hat, welche eine wesentlich kleinere Fläche beansprucht als die üblichen Schutzeinrichtungen, so daß sie wirtschaftlich vorteilhafter ist. The invention has for its object an electronic To create voltage stabilizer, the power amplifier from one vertical PNP transistor with insulated collector, which is a Protective device against negative overvoltages, which a much smaller area than the usual Protective devices so that it is economically more advantageous.  

Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannte Merkmal gelöst.This task is carried out by the Claim 1 feature solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprü­ che.Advantageous further developments are the subject of the dependent claims che.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel er­ läutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.The invention is he in one embodiment refines, which is shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltschema eines Spannungsstabili­ sators mit einem bekannten Schutz gegen negative Über­ spannungen und Fig. 1 is a simplified circuit diagram of a voltage stabilizer with a known protection against negative over voltages and

Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltschema eines Spannungsstabili­ sators mit einem Schutz gegen negative Überspannungen gemäß der Erfindung. Fig. 2 is a simplified circuit diagram of a voltage stabilizer with protection against negative overvoltages according to the invention.

In den beiden Figuren werden für übereinstimmende Teile diesel­ ben Bezugszeichen verwendet.In the two figures, diesel is used for matching parts ben reference numerals used.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung hat einen Eingangsanschluß IN für den Anschluß an einen Generator, der eine bezüglich Masse positive Spannung liefert, einen Ausgangsanschluß OUT für den Anschluß an eine Last sowie einen dem Eingang und dem Ausgang gemeinsamen Anschluß für die Verbindung mit Masse.The circuit shown in FIG. 1 has an input connection IN for connection to a generator which supplies a voltage which is positive with respect to ground, an output connection OUT for connection to a load and a connection common to the input and the output for connection to ground.

Die Schaltung hat eine Leistungsendvorrichtung, die aus einem bipolaren Leistungstransistor T1 besteht, der als vertikaler PNP-Transistor mit isoliertem Kollektor ausgebildet ist und des­ sen Emitter an den Eingangsanschluß IN angeschlossen ist, wäh­ rend sein Kollektor an den Ausgangsanschluß OUT angeschlossen ist. Der Transistor T1 wird an seiner Basis von einer Regelstu­ fe R gesteuert. Diese Regelstufe ist in bekannter Weise ausge­ bildet und daher nicht weiter dargestellt. Üblicherweise be­ steht sie aus einem Differenzverstärker, der einen bipolaren NPN-Transistor steuert, welcher seinerseits den bipolaren PNP-Leistungstransistor steuern kann; dies ist beispielsweise in Fig. 3 auf Seite 444 des Aufsatzes von P. Menniti und S. Storti mit dem Titel "Low Drop Regulator with Overvoltage Pro­ tection and Reset Function for Automotive Environment" darge­ stellt, veröffentlicht in "IEEE Journal of Solid-State Circu­ its", Band SC-19, Nr. 3, Juni 1984, S, 442-448.The circuit has a power end device, which consists of a bipolar power transistor T1, which is designed as a vertical PNP transistor with an insulated collector and whose emitter is connected to the input terminal IN, while its collector is connected to the output terminal OUT. The transistor T1 is controlled at its base by a control stage R. This control level is formed in a known manner and is therefore not shown. Usually, it consists of a differential amplifier that controls a bipolar NPN transistor, which in turn can control the bipolar PNP power transistor; This is illustrated, for example, in FIG. 3 on page 444 of the article by P. Menniti and S. Storti with the title "Low Drop Regulator with Overvoltage Protection and Reset Function for Automotive Environment", published in "IEEE Journal of Solid-State" Circu its ", volume SC-19, No. 3, June 1984, S, 442-448.

Die Regelstufe R hat zwei Eingangsanschlüsse, von denen ein er­ ster invertierend (-) und ein zweiter nicht invertierend (+) ist, einen Ausgangsanschluß sowie einen Anschluß für die Verbin­ dung mit Masse. Der invertierende Anschluß ist über einen Wider­ stand R1 an den Ausgangsanschluß OUT und über einen Widerstand R2 an Masse angeschlossen. Der nicht invertierende Eingangsan­ schluß ist mit einer Bezugsspannung VR verbunden. Der Ausgangs­ anschluß ist an die Basis von T1 angeschlossen.The control stage R has two input connections, one of which it ster inverting (-) and a second non-inverting (+) is an output connector and a connector for the connector dung with mass. The inverting connection is via a counter R1 stood at the output terminal OUT and through a resistor R2 connected to ground. The non-inverting input circuit is connected to a reference voltage VR. The exit connector is connected to the base of T1.

Die Schaltung gemäß Fig. 1 hat außerdem eine Zener-Leistungs­ diode Z1, eine erste Leistungsdiode D1 und eine zweite Lei­ stungsdiode D2, die in Reihe miteinander verbunden sind. Dabei ist die Anode von Z1 an den Eingangsanschluß IN angeschlossen, sind die Kathoden von Z1 und D1 miteinander verbunden, sind die Anode von D1 und die Kathode von D2 gemeinsam an den Ausgangsan­ schluß OUT angeschlossen und ist die Anode von D2 mit Masse ver­ bunden.The circuit of FIG. 1 also has a power Zener diode Z1, a first power diode D1 and a second Lei stungsdiode D2 which are connected in series to each other. The anode of Z1 is connected to the input terminal IN, the cathodes of Z1 and D1 are connected to one another, the anode of D1 and the cathode of D2 are connected together to the output terminal OUT and the anode of D2 is connected to ground.

Zwischen dem Ausgangsanschluß OUT und Masse liegt in bekannter Weise eine Spannung Vu an, deren Größe von der Eingangsspannung Vi und von der mit dem Ausgangsanschluß verbundenen Last nur so lange abhängt, wie die Spannung Vi kleiner als ein bestimmter Schwellenwert ist, der für die Schaltung charakteristisch ist und über dem sich am Ausgang eine Gleichspannung VO einstellt, deren Größe sowohl von der Eingangsspannung Vi als auch von der Last unabhängig ist und nur von der Bezugsspannung VR und der Dimensionierung der Schaltung abhängt, insbesondere vom Verhält­ nis zwischen den Widerständen R1 und R2. Oberhalb dieses Schwel­ lenwertes, der die untere Grenze des Bereiches eines korrekten Betriebes (und damit auch eines möglichen Einsatzes) des Stabi­ lisators darstellt, arbeitet die Regelstufe R nämlich stabil. Sie vergleicht die Bezugsspannung VR mit einem Bruchteil der Ausgangsspannung Vu, der durch den Spannungsteiler R1, R2 erhal­ ten wird; im Fall von Abweichungen der Ausgangsspannung von dem vorbestimmten Wert VO steuert sie den Transistor T1 auf einen solchen Grad des Leitens, daß an der Last eine Spannung der Größe VO wiederhergestellt wird.Between the output terminal OUT and ground lies in a known Instruct a voltage Vu whose magnitude is from the input voltage Vi and the load connected to the output terminal only so long depends on how the voltage Vi is smaller than a certain one Is threshold that is characteristic of the circuit and above which a DC voltage VO is established at the output, the size of both the input voltage Vi and the  Load is independent and only from the reference voltage VR and Dimensioning of the circuit depends, in particular on the ratio nis between the resistors R1 and R2. Above this smolder lenwert, which is the lower limit of the range of a correct Operation (and thus a possible use) of the stabilizer represents lisators, the control stage R namely stable. It compares the reference voltage VR with a fraction of the Output voltage Vu obtained by the voltage divider R1, R2 will; in the event of deviations in the output voltage from that predetermined value VO it controls the transistor T1 to a such a degree of conduction that a tension of the Size VO is restored.

Während des normalen Betriebes des Stabilisators ist der Tran­ sistor T1 eingeschaltet, während die Diode D1 in Sperrichtung vorgespannt ist, so daß die Zenerdiode Z1 nicht in den leiten­ den Zustand kommt. Bei diesen Bedingungen ist auch die Diode D2 ausgeschaltet.During normal operation of the stabilizer, the trans is sistor T1 switched on, while the diode D1 in the reverse direction is biased so that the Zener diode Z1 is not in the lead the state is coming. The diode D2 is also under these conditions switched off.

Die Zenerdiode Z1 hat eine Zündspannung, die kleiner als die Sperrichtungsdurchbruchspannung des Basis-Emitter-Überganges von T1 ist, so daß sie T1 gegen negative Überspannungen schützt. Während der Übergänge, bei denen sich negative Ober­ spannungen einstellen, ist der Transistor T1 nämlich ausgeschal­ tet, und wenn die Spannung VCE zwischen seinem Kollektor und seinem Emitter gleich der Summe aus der Zündspannung von Z1 und der Schwellenspannung von D1 wird, kommen diese Komponenten in den leitenden Zustand und entladen die mit dem Übergang ver­ bundene Energie, wodurch vermieden wird, daß die Überspannun­ gen Werte annehmen, die den Durchbruch des Basis-Emitter-Über­ ganges von T1 verursachen. Auch die Diode D2 gelangt in den lei­ tenden Zustand, so daß der Entladestrom durch die Diode D1 fließt anstatt durch die Last und den Spannungsteiler R1, R2. Zener diode Z1 has an ignition voltage that is less than the reverse breakdown voltage of the base-emitter junction of T1, so that it protects T1 against negative overvoltages. This is because the transistor T1 is switched off during the transitions in which negative upper voltages occur, and when the voltage V CE between its collector and its emitter becomes equal to the sum of the ignition voltage of Z1 and the threshold voltage of D1, these components come into the conductive state and discharge the energy associated with the transition, thereby preventing the overvoltages from adopting values that cause the breakdown of the base-emitter transition from T1. The diode D2 also comes into the conductive state, so that the discharge current flows through the diode D1 instead of through the load and the voltage divider R1, R2.

Eine Schutzeinrichtung gegen negative Überspannungen mit dem be­ schriebenen Aufbau muß verhältnismäßig hohe Ströme aufnehmen können, so daß sie eine sehr große Fläche einnimmt und damit wirtschaftlich unvorteilhaft ist.A protective device against negative overvoltages with the be written structure must absorb relatively high currents can, so that it takes up a very large area and thus is economically disadvantageous.

Diese Probleme werden bei der Erfindung dadurch gelöst, daß in den Stabilisator eine Schutzeinrichtung eingebaut wird, die aus einer Zündschaltung besteht, welche den PNP-Transistor T1 in den in inversen leitenden Zustand steuern kann, wenn die negati­ ve Überspannung einen vorbestimmten Wert erreicht, der kleiner als der Wert ist, welcher den Durchbruch des Basis-Emitter-Über­ ganges von T1 verursacht. Die an dem Übergang auftretende Ener­ gie wird auf diese Weise über denselben Transistor T1 entladen, ohne daß zusätzliche Leistungskomponenten erforderlich sind.These problems are solved in the invention in that in A protective device is installed in the stabilizer that an ignition circuit, which the PNP transistor T1 in can control the inverse conductive state if the negati ve overvoltage reaches a predetermined value, the smaller than the value that represents the breakdown of the base-emitter over ganges caused by T1. The Ener appearing at the transition gie is discharged in this way through the same transistor T1, without the need for additional power components.

Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung gemäß der Erfindung hat eine Zündschaltung, die aus einer Zenerdiode Z2 und einem PNP-Tran­ sistor T2 besteht. Die Anode von Z2 ist an den Eingangsanschluß IN des Stabilisators angeschlossen, während ihre Kathode mit der Basis von T2 verbunden ist. Der Kollektor von T2 ist an den Emitter von T1 und der Emitter von T2 ist an die Basis von T1 angeschlossen.The circuit shown in Fig. 2 according to the invention has an ignition circuit consisting of a Zener diode Z2 and a PNP transistor T2. The anode of Z2 is connected to the input terminal IN of the stabilizer, while its cathode is connected to the base of T2. The collector of T2 is connected to the emitter of T1 and the emitter of T2 is connected to the base of T1.

Bei normalem Betrieb des Stabilisators sind Z2 und T2 ausge­ schaltet.Z2 and T2 are off during normal operation of the stabilizer switches.

Bei Übergängen, in denen sich negative Spannungen einstellen, bleibt der Transistor T1 ausgeschaltet, solange die Spannung zwischen der Kathode und der Anode von Z2 kleiner als der Zünd­ wert ist. Oberhalb dieses Wertes schaltet sich die Zenerdiode Z2 ein und steuert den Transistor T2 und damit auch den Tran­ sistor T1 in den leitenden Zustand. Der Basis-Emitter-Übergang von T1 ist in Sperrichtung vorgespannt, während sein Basis-Kol­ lektor-Übergang in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, so daß der Transistor im Bereich inverser Leitung arbeitet. For transitions in which negative tensions arise, transistor T1 remains off as long as the voltage between the cathode and the anode of Z2 smaller than the ignition is worth. The Zener diode switches above this value Z2 and controls the transistor T2 and thus also the Tran sistor T1 in the conductive state. The base-emitter junction of T1 is reverse biased while its base col Lector transition is biased in the forward direction, so that the Transistor works in the inverse line area.  

Die Zündspannung von Z1 ist so bestimmt, daß der Transistor T1 eingeschaltet wird, bevor seine Basis-Emitter-Spannung den Durchbruchwert VEBO erreicht.The ignition voltage of Z1 is determined such that the transistor T1 is switched on before its base-emitter voltage reaches the breakdown value V EBO .

Die Transistoren T2 und T1 sind miteinander so verbunden, daß sie eine Darlington-Verbindung bilden, wenn T1 in Sperrichtung leitet. Bekanntlich erhält man mit einer solchen Verbindung eine hohe Stromverstärkung, so daß zum Steuern der Basis von T2 ein verhältnismäßig kleiner Strom dient. Durch die Zenerdiode Z2 fließt daher ein Strom, dessen Stärke bezüglich der Stärke des Stromes vernachlässigbar ist, der durch die Komponenten Z1 und D1 der Fig. 1 fließt. Auch der Transistor T2 braucht nur einen kleineren Strom als die genannten Komponenten aufzuneh­ men.The transistors T2 and T1 are connected to each other so that they form a Darlington connection when T1 conducts in the reverse direction. As is known, a high current gain is obtained with such a connection, so that a relatively small current is used to control the base of T2. A current flows through the Zener diode Z2, the strength of which is negligible with respect to the strength of the current flowing through the components Z1 and D1 of FIG. 1. The transistor T2 only needs to take a smaller current than the components mentioned.

Die in Fig. 2 gezeigte Schutzeinrichtung ist von einfachem Auf­ bau und benötigt, da sie weniger Leistung aufnehmen muß, eine kleinere Fläche als die in Fig. 1 gezeigte Schutzeinrichtung, so daß sie billiger ist und mit den übrigen Komponenten des Sta­ bilisators integriert werden kann.The protective device shown in Fig. 2 is of simple construction and requires, since it needs less power, a smaller area than the protective device shown in Fig. 1, so that it is cheaper and can be integrated with the other components of the sta bilizer .

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung hat die Schutzeinrichtung gegen negative Überspannungen nur eine Ze­ nerdiode, aber sie kann mehr, in Reihe miteinander verbundene Zenerdioden aufweisen, je nach der Zündspannung, die man erhal­ ten will. Darüber hinaus sind weitere Varianten der Zündschal­ tung möglich, ohne dadurch den Erfindungsgedanken zu verlassen.In the embodiment of the invention shown in Fig. 2, the protective device against negative overvoltages only one Ze nerdiode, but it may have more, in series interconnected Zener diodes, depending on the ignition voltage that one wants to get th. In addition, further variants of the ignition circuit are possible without thereby departing from the inventive concept.

Claims (6)

1. Stabilisator mit einem Eingangsan­ schluß (IN) für die Verbindung mit einem Generator, der eine Spannung einer bezüglich eines Masseanschlusses ersten Polari­ tät liefert, mit einem Ausgangsanschluß (OUT) für die Verbin­ dung mit einer Last und mit einem dem Eingang und dem Ausgang gemeinsamen Anschluß für die Verbindung mit dem Masseanschluß, umfassend:
eine Regelstufe (R) mit einem ersten Eingangsanschluß (-), ei­ nem zweiten Eingangsanschluß (+) und einem Ausgangsanschluß,
Rückkopplungsmittel (R1, R2), die mit dem Ausgangsanschluß (OUT) des Stabilisators und dem ersten Eingangsanschluß (-) der Regelstufe (R) verbunden sind,
eine Leistungsendvorrichtung (T1) mit einem ersten Eingangsan­ schluß, der an den Eingangsanschluß (IN) des Stabilisators ange­ schlossen ist, mit einem zweiten Eingangsanschluß, der an den Ausgangsanschluß (OUT) des Stabilisators angeschlossen ist, und mit einem Steueranschluß, der mit dem Ausgangsanschluß der Re­ gelstufe (R) verbunden ist,
eine Schutzeinrichtung gegen Eingangs-Überspannungen mit einer zur ersten Polarität entgegengesetzten Polarität zwischen dem Eingangsanschluß und dem Steueranschluß der Leistungsendvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung das Leiten in der Leistungsendvorrichtung in entgegengesetzter Richtung zum normalen Betrieb veranlaßt, wenn die Eingangs-Überspannung einen vorbestimmten Wert erreicht.
1. Stabilizer with an input connection (IN) for connection to a generator that supplies a voltage of a first polarity with respect to a ground connection, with an output connection (OUT) for connection to a load and with one of the input and the output common connection for connection to the ground connection, comprising:
a control stage (R) with a first input connection (-), a second input connection (+) and an output connection,
Feedback means (R1, R2) connected to the output terminal (OUT) of the stabilizer and the first input terminal (-) of the control stage (R),
a power terminal (T1) having a first input terminal connected to the input terminal (IN) of the stabilizer, having a second input terminal connected to the output terminal (OUT) of the stabilizer, and having a control terminal connected to the output terminal the control stage (R) is connected,
a protective device against input overvoltages with a polarity opposite to the first polarity between the input connection and the control connection of the power terminal device,
characterized in that the protection means causes the power terminal to conduct in the opposite direction to normal operation when the input overvoltage reaches a predetermined value.
2. Stabilisator nach Anspruch 1, bei dem die Leistungsendvor­ richtung einen Leistungstransistor (T1) hat, dessen Basis mit dem Steueranschluß verbunden ist und der im Inversbereich arbei­ ten kann, wenn das Leiten der Vorrichtung entgegengesetzt zur Leitungsrichtung bei normalem Betrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung eine Halbleiter-Schaltungseinrichtung aufweist, die zwischen den Ein­ gangsanschluß (IN) des Stabilisators und den Steueranschluß der Leistungsendvorrichtung geschaltet ist und die in den leitenden Zustand gelangt, wenn die Eingangs-Überspannungen den vorbe­ stimmten Wert erreichen.Stabilizer according to claim 1, wherein the power end direction has a power transistor (T1), the base of which the control connection is connected and the work in the inverse range can when the device is directed opposite to Direction of conduction occurs during normal operation characterized in that the protective device is a Has semiconductor circuit device between the one gangsanschluß (IN) of the stabilizer and the control connection of the Power terminal is switched and in the conductive State arrives when the input overvoltages pass reach the agreed value. 3. Stabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung einen Transistor (T2) aufweist, dessen Ba­ sis mit der Halbleiter-Schaltungseinrichtung verbunden ist, dessen Kollektor mit dem Emitter und dessen Emitter mit der Ba­ sis des Leistungstransistors (T1) verbunden sind. 3. Stabilizer according to claim 2, characterized in that the protective device has a transistor (T2), the Ba sis is connected to the semiconductor circuit device, its collector with the emitter and its emitter with the Ba sis of the power transistor (T1) are connected.   4. Stabilisator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Schaltungseinrichtung eine Zenerdiode (Z2) oder in Reihe miteinander verbundene Zenerdioden aufweist, die in Sperrichtung vorgespannt sind, wenn sich die Eingangs-Über­ spannungen einstellen.4. Stabilizer according to claim 2 or 3, characterized in that the semiconductor circuit device a Zener diode (Z2) or has series-connected zener diodes which are biased in the reverse direction when the input over adjust tensions. 5. Stabilisator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Leistungstransistor (T1) ein bipolarer PNP-Transistor ist, des­ sen Emitter den ersten und dessen Kollektor den zweiten An­ schluß der Leistungsendvorrichtung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (T2), der in der Schutzeinrichtung enthalten ist, ein bipolarer PNP-Tran­ sistor ist.5. Stabilizer according to one of claims 2 to 4, in which the Power transistor (T1) is a bipolar PNP transistor, the emitter the first and its collector the second form the end of the power terminal, thereby characterized in that the transistor (T2), which in protection is included, a bipolar PNP train sistor is. 6. Stabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß er monolithisch integrierbar ist.6. Stabilizer according to one of the preceding claims, since characterized in that it can be integrated monolithically.
DE3537920A 1984-10-31 1985-10-24 Stabilizer with protection against transient overvoltages, the polarity of which is opposite to the polarity of the generator, in particular for use in motor vehicles Expired - Fee Related DE3537920C2 (en)

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